プラグアンドチャージ機能のHILテスト

• プラグアンドチャージ（PnC）や付加価値サービス（VAS）を含む、ISO 15118-2充電通信規格に基づいた高度な機能のテスト
• Transport Layer Security（TLS）暗号化および鍵と証明書の処理のサポート

タスク

プラグアンドチャージ（PnC）や付加価値サービス（VAS）などの高度な充電機能の登場により、充電プロセスに関わる企業やメーカーといった参加者が増加しています。それにより、特にセキュリティ、データの整合性、および通信パートナーの真正性といった充電通信の要件はますます増え続けています。そのため、電気自動車の統合テストを行う場合、充電プロセスのロバスト性を検証し保証するため、充電インフラと公開鍵基盤（PKI）のあらゆる参加者の挙動をシミュレートする必要が生じます。

課題

ISO 15118-2規格で定められたPnC機能を使用すると、電気自動車と充電ステーションの間の通信および決済プロセスを自動化することができます。つまり、ユーザが充電ケーブルを電気自動車に差し込むだけで、充電プロセスは開始されます。電動化モビリティの完全な普及には、充電プロセスの簡素化が重要な要素です。ただし、フェールセーフ認証の実現には、充電ステーションと電気自動車が個人データ、支払明細、契約書など、特に機密性の高いデータを大量にやり取りすることが必要です。それには、セキュアなデータ転送が鍵となります。つまり、公開鍵基盤（PKI）を用いて、セキュアなデジタル通信に必要なデジタル証明書を管理する仕組みを整備しなければなりません。充電アプリケーションにおいて、このPKIには、充電ポイントオペレータ、電動化モビリティサービスプロバイダ、電気自動車のOEMメーカーなど、さまざまな参加者が関与します。

そのため、スマート充電テクノロジを開発する場合には、決済プロセス、セキュリティ機能、データ転送などのPnC機能に関連するすべての追加機能を徹底的にテストし、その妥当性を確認する必要があります。これは、セキュアな認証、信頼に優れた充電プロセス、参加者間の完全な相互運用性、およびお客様のデータプライバシーの保護を実現できる唯一の方法です。

ただし、関連するプロバイダが標準化されたチャンネルを通じて専有通信を行うことでサービスを差別化できるようにするには、VASなどの他の機能においても通信の暗号化が必要になります。

これらのセキュリティ機能をすべてテストするには、テスト環境全体をシミュレートするか、または生産的なPKIを利用しなければなりません。

解決方法

dSPACEでは、充電テクノロジのテスト向けにSmart Charging Solutionを提供しています。また、Smart Charging PlugAndCharge Software Moduleを併用すれば、PnCに関連するすべての機能を総合的にテストすることができます。ISO 15118-2に定められているように、PnC機能はPKIのTransport Layer Security（TLS）暗号化技術を利用しているため、証明書の処理や鍵の使用が必要になります。dSPACE Smart Charging SolutionのハードウェアコンポーネントであるDS5366 Smart Charging Interfaceはこれらの要件を満たしており、さまざまなPKI参加者をシミュレートすることができます。

高度な充電機能のテストにおいては、プラグアンドチャージ通信に必要な各種の安全機能の適切な動作を保証することに重点が置かれています。そのため、dSPACEでは次のような関連するすべてのタスクの遂行に必要なソリューションを提供しています。

• 証明書のインストールとアップデート
• ISO 15118に準拠した証明書処理の保証
• 決済関連契約処理のテスト
• すべての決済ステップの妥当性確認

すべての証明書には有効期限があります。そのため、当社のテストソリューションでは、有効期間が異なるテストにも対応しています。

ISO 15118-2では既に、バックエンドの拡張機能に関して、電気自動車と通信パートナー間での給電機器（EVSE）を介したデータの追加向けの転送専用チャンネルを定めています。このチャンネルは、ウェブサーバとの接続、スマートホームアプリケーション、トラックやレンタカープールのフリート管理システムなど、さまざまな目的に利用できます。これらの拡張機能は付加価値サービスと呼ばれており、dSPACEソリューションでもテストすることができます。